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Dossierpédagogique 1 Dossier pédagogique SOMMAIRE 1. Présentation de l’expositi

Dossierpédagogique 1 Dossier pédagogique SOMMAIRE 1. Présentation de l’exposition ………………………………………………………………………………………… p. 2 – 3 2. Présentation des ateliers …….……………………………………………………………………………..……….. p. 4 3. La formation et la circulation des vents……..………………………..……………………………………….. p. 5 - 6 4. Différents vents…………...……………………………………………………………………………………....……… p. 7 - 11 5. Mythologies……………………………………………………………………..…………………………………………… p. 12 – 16 6. Appareils de mesure……………………………………………………………………………………………………… p. 17 – 18 7. Echelles de mesure……….………………………………………………………………………………………………. p. 19 - 22 8. Météo France ………………………………………………………………………………………………………….……. p. 23 - 24 9. Les grandes tempêtes ………………………………………………………..…………………………………….…… p. 25 – 29 10. L’énergie éolienne ……………………………………………………………..…………………………………….…. p. 30 – 32 11. Les sports et le vent……………………………………………………………………………………………….…….. p. 35 12. Liens avec les programmes …………………………………………………..……………………………….…….. p. 36 – 49 13. Bibliographie…………………………………………………………………………………………………………….…… p. 50 – 54 14. Sites internet…………………………………………………………………………………………………………………. p. 55 – 56 15. Activités classe…………………………………………………………………………………………………………….. p. 57 – 70 a. La manche à air…………………………………………………………………………………………………………….. p. 57 – 59 b. Le simulateur de tornade …………………………………………………………………………………………….. p. 60 – 62 c. Exploitation littéraire …………………………………………………………………………………….……………… p 62 d.Les vents de France ………………………………………………………………………………………………………. p. 63 – 66 e. Mémory bilingue……………………………………………………………………………………………………….…… p. 66 – 70 f. Chansons ……………………………………………………………………………………………………...……………….. p. 71 – 74 2 Dossier pédagogique 1) Présentation de l’exposition Invisible, mais fortement ressenti, il peut être doux, léger, sec, humide, fort ou encore cinglant... Explorez le monde du vent et ses multiples manifestations. Apprenez à le connaître, le mesurer, le prévoir ou encore à l’écouter ! D'où vient-il ? Où va-t-il ? Faites-lui face dans la « cabine à vent » et essayez de le prévoir en utilisant des données satellites ou terrestres. Découvrez ses effets sur l’environnement. Bénéfique ou destructeur, il transporte, détruit, façonne nos paysages… Venez à la rencontre des tempêtes et des tornades. De tout temps, l'homme cherche à le connaître et à le maîtriser. Fabuleuse énergie, il permet aussi d’aérer, refroidir, évaporer, assécher… découvrez comment l’homme le manipule, cherche à s'en protéger tout en l'utilisant sa force. Essayez à votre tour de le domestiquer avec une course de chars à voile. Suivez le sens du vent au cours de ce voyage dans la nouvelle exposition interactive de Cap Sciences réalisée en coproduction avec le Vaisseau de Strasbourg (centre de culture scientifique technique et industrielle). Le vent se lève La planète des vents, naissance, formation des vents, dépressions, anticyclones, vents célèbres, brises locales… Comment se forme le vent et quels sont les effets de la force de Coriolis ? Mesurer le vent Force, direction, puissance, instruments de mesure, rose des vents, échelle de Beaufort… Vivre une expérience sensorielle pour évaluer la force du vent, le qualifier et le quantifier. Ecouter le vent Mythologie, légendes, histoires, représentation et musique du vent… Il existe des cultures du vent bien particulières qui en disent beaucoup sur les hommes et leurs croyances. Le vent façonne Formation et déplacements des dunes, des vagues, érosion, dispersion des particules, pollinisation… Le vent façonne la terre, crée des paysages insolites ! Lui-même invisible, nous percevons les effets du vent grâce à ses manifestations sur notre environnement. Se protéger du vent Refroidissement éolien, protection des hommes, des cultures, des habitations et des grands ouvrages… L’homme a dû s’adapter au vent dans son quotidien. 3 Dossier pédagogique Prévoir le vent Instruments et modélisation, données satellites et terrestres, météorologie marine… Depuis des siècles, les hommes regardent le ciel dans l’espoir de connaître le temps qu’il fera. De nouvelles techniques ont été développées au cours du temps pour permettre une meilleure exactitude, notamment dans la prévision des vents. Certains métiers suivent ces prévisions au quotidien. Le vent s’affole Tornades, rafales, cyclones, avis de tempête… Les manifestations du vent peuvent être violentes et occasionner des dégâts considérables. Dans quelles conditions apparaissent ces phénomènes extrêmes ? Capter le vent Energie, moulins à vent, centrales éoliennes, potentiel éolien…. Comment capter et optimiser l’énergie éolienne ? Naviguer au vent Navigation à voile, engins volants, bateau, cerf-volant, char à voile,… Quels sont les engins volants qui utilisent le vent pour se déplacer. Comment utiliser cette force éolienne pour se diriger dans toutes les directions ? Domestiquer le vent Aérer, refroidir, évaporer, sécher, conserver : des tours à vent aux écoquartiers modernes, comment les hommes exploitent-ils le vent dans leur vie quotidienne ? 4 Dossier pédagogique 2) Présentation des ateliers Le conte La course de char Niveau : CP - CE2 Thème : Les vents du monde Durée : 30 minutes Niveau : CE2 - Lycée Thème : La force du vent Durée : 30 minutes Objectifs pédagogiques : - Comprendre une histoire lue. - Découverte de différents vents et de leurs caractéristiques. Objectifs pédagogiques - Utiliser la force du vent pour se diriger dans toutes les directions. Descriptif de l’activité : Les élèves vont suivre les péripéties d’Eva, petite graine de pissenlit, qui voyage au gré de différents dragons personnifiant les vents, tout autour de la planète, sur terre et aussi sur les océans, à la recherche de l’endroit idéal pour pousser. Descriptif de l’activité : On aborde ici les principes de navigation. Les élèves devront relier un point A à un point B : c’est le défi qui est lancé ! Ils pourront orienter leur voile en fonction de la direction du vent. Chaque orientation par rapport au vent possède un nom : vent arrière, près serré,… 5 Dossier pédagogique 3) Formation et circulation des vents Le vent résulte de plusieurs phénomènes qui engendrent 3 types de forces à l’origine de mouvements d’air : les forces de pression responsables des grands déplacements d’air, la force de Coriolis qui donne les grandes directions du vent, et les forces de frottements responsables des caractéristiques locales du vent. Les forces de pression L’atmosphère (principalement constituée d’azote et d’oxygène) n’est pas chauffée de façon uniforme. Il faut prendre en compte : - la forme sphérique de la terre, - l’inclinaison des rayons du soleil par rapport au sol terrestre, - la présence d’océans ou de continents, - l’épaisseur des nuages. L’air qui se trouve au niveau de l’équateur a tendance à être plus chauffé qu’au niveau des pôles. Une fois l’air chauffé, il devient moins dense et se dilate, exerçant ainsi une force de pression sur une partie de l’atmosphère sous forme de mouvements de convection de l’équateur vers les pôles. C’est ce phénomène qui va être la cause principale de la formation des vents : la pression atmosphérique. L’air chaud monte naturellement dans les couches hautes de l’atmosphère avec pour conséquence la création d’une zone de basse pression (BP). Et inversement, l’air froid, plus dense, descend, créant une zone de haute pression (HP). Cette différence de pression entre ces deux masses d’air est à l’origine du vent puisque l’air contenu dans la haute pression a tendance à s’engouffrer dans la basse pression qui l’avoisine. Plus la haute pression est proche de la basse pression, plus le vent est fort. Plus la différence de pression entre les deux zones est importante, plus la zone de transition est étendue, plus le vent est rapide. La force de Coriolis La force de Coriolis est issue de la rotation de la Terre, elle dépend de la vitesse du corps en mouvement. Elle porte le nom de Gaspard Gustave de Coriolis, scientifique français qui en 1835 a décrit ce qui arrivait à tout objet mis en mouvement sur une surface en rotation. Cette force dévie le vent vers la droite dans l’hémisphère Nord, tandis que dans l’hémisphère sud, le vent est plutôt dévié vers la gauche. Elle est également responsable du mouvement circulaire des cyclones. Les alizés, vents dominants qui soufflent des tropiques vers l’équateur, sont déviés vers l’ouest par la force de Coriolis. 6 Dossier pédagogique Les forces de frottements Aux abords des reliefs, les différentes masses d’air modifient leurs trajectoires. Quand une chaîne de montagnes se dresse devant elles, il se forme des turbulences. Ces frictions entre le sol et les masses d’air déplacées correspondent aux forces de frottements. La circulation générale de l’atmosphère dessine des ceintures de vents dominants autour du globe. Chaque hémisphère terrestre est entouré par trois boucles de circulation atmosphérique : . La cellule polaire . La cellule de Ferrel . La cellule de Hadley Ces boucles sont régies par des mouvements ascendants et descendants, ainsi que par des déplacements horizontaux dus au gradient de pression et à la force de Coriolis. Dans chaque circuit, l’air chaud monte, se déplace en altitude, redescend lorsqu’il s’est refroidi, puis se réchauffe de nouveau lorsqu’il se déplace en surface selon une direction invariable. La cellule polaire : les hautes pressions qui règnent sur les pôles expulsent l’air de surface. Celui-ci se réchauffe progressivement et s’élève lorsqu’il parvient à 60° de latitude environ. En rejoignant le pôle, l’air d’altitude se refroidit de nouveau et redescend. Cette boucle de circulation est dominée par des vents de surface secs et froids qui soufflent vers l’ouest. La cellule de Ferrel : une partie de l’air de la ceinture de haute pression subtropicale se déplace en surface vers le nord-est. À 60° de latitude environ, cet air chaud rencontre la masse d’air froid polaire: il s’élève et repart vers l’équateur. Parvenu à la hauteur du tropique, il s’affaisse de nouveau dans la uploads/Geographie/ dossier-pedagogique-face-au-vent-2018-2019.pdf